1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (5s + 13)/(s² + 4s + 4) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (5s + 13)/(s² + 4s + 4)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 9y′ + 18y = 0,初始条件 y(0) = 6,y′(0) = 4,并求 y(0.25)。
y″ + 9y′ + 18y = 0y(0) = 6y′(0) = 4t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 24/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 24/(s + 1)H = 0.25
τ = s
4.方框图困难
比例控制器 K = 27 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 5)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 27G(s) = 2/(s + 5)D = 0.5R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 32/(s² + 7s + 32),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 32/(s² + 7s + 32)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 8 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.1 s。求固有频率 ωn。
%OS = 8 %tp = 0.1 s
ωn = rad/s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 7)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 1)(s + 7))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 10tess = 0.5
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 2 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 3))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 3))Kp = 2ζ = 0.8
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 25(s + 12)/(s(s + 9)) 在 ω = 2 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 25(s + 12)/(s(s + 9))ω = 2 rad/s
∠G(jω) = °
12.伯德图与裕度困难
一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 210/(s(s + 3)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 210/(s(s + 3)(s + 8))
GM = dB